用于晶闸管硅堆的柔性定位装置及定位方法与流程

本发明涉及一种用于晶闸管硅堆的柔性定位装置及定位方法。

背景技术：

目前，晶闸管硅堆是换流阀的重要组成元件之一，晶闸管硅堆中包括左压装块、右压装块、弹簧组件、散热器、上拉环和下拉环；其中，由于结构设计需要，所述散热器的上端具有凸起部，所述凸起部伸入至所述上拉环的内侧并且凸起部与上拉环之间的间隙很小。在晶闸管硅堆的生产过程中，需要将左压装块、弹簧组件、散热器和右压装块沿横向依次排列，然后通过高载荷压接力将左压装块、弹簧组件、散热器和右压装块沿横向压紧并进行压装。但是，在压装过程中，各器件的纵向位置定位不精确，会导致散热器沿纵向偏移，进而导致散热器上端部的凸起部与上拉环磕碰，进而在压装的过程中会导致上拉环和散热器的凸起部表面被磕伤，甚至导致电气试验不通过。因此在压装过程中需要精度定位各器件的纵向位置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于晶闸管硅堆的柔性定位装置，它能够提高晶闸管硅堆中各器件在纵向上的位置精度，能够防止各器件磕碰和磕伤。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种用于晶闸管硅堆的柔性定位装置，它包括：

底座；

多个横梁，所述横梁沿横向滑动连接在所述底座上；

多个夹紧装置，所述夹紧装置连接在对应的横梁上并适于夹紧晶闸管硅堆中的对应器件并定位被夹紧的器件的纵向位置；

至少一个托架，所述托架连接在对应的横梁上并适于托住晶闸管硅堆中的某一器件以及定位被托住的器件的纵向位置。

进一步，晶闸管硅堆包括左压装块、右压装块、弹簧组件和至少一个散热器，所述左压装块、弹簧组件、散热器和右压装块沿横向依次排列；

所述横梁包括至少一个第一横梁、至少一个第二横梁、至少一个第三横梁和至少一个第四横梁；

所述托架连接在相应的第四横梁上并适于承载所述弹簧组件和限定所述弹簧组件的纵向位置；

所述夹紧装置包括第一夹紧装置、第二夹紧装置和第三夹紧装置；其中，

所述第一夹紧装置连接在所述第一横梁上并适于夹紧所述左压装块和定位所述左压装块的纵向位置；

所述第二夹紧装置连接在所述第二横梁上并适于夹紧所述右压装块和定位所述右压装块的纵向位置；

所述第三夹紧装置连接在所述第三横梁上并适于夹紧所述散热器和定位所述散热器的纵向位置。

进一步，所述晶闸管硅堆还包括下拉环；

所述下拉环适于承载在所述第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁中的至少一个上。

进一步提供一种所述第一夹紧装置、第二夹紧装置和第三夹紧装置的具体结构，

所述第一夹紧装置包括第一定位挡板和第一压紧组件；其中，

所述第一定位挡板连接在所述第一横梁上并适于与所述左压装块相抵以定位所述左压装块的纵向位置；

所述第一压紧组件连接在所述第一横梁上并适于将所述左压装块压紧在所述第一定位挡板上；

和/或所述第二夹紧装置包括第二定位挡板和第二压紧组件；其中，

所述第二定位挡板连接在所述第二横梁上并适于与所述右压装块相抵以定位所述右压装块的纵向位置；

所述第二压紧组件连接在所述第二横梁上并适于将所述右压装块压紧在所述第二定位挡板上；

和/或所述第三夹紧装置包括限位条和第三压紧组件；其中，

所述限位条连接在所述第三横梁上并适于与所述散热器相抵以定位所述散热器的纵向位置；

所述第三压紧组件连接在所述第三横梁上并适于将所述散热器压紧在所述限位条上。

进一步提供一种所述第一压紧组件和所述第二压紧组件的具体结构，

所述第一压紧组件包括：

连接在所述第一横梁上的第一安装座；

螺纹连接在所述第一安装座上并适于被旋拧至与所述左压装块相抵以将所述左压装块压紧在所述第一定位挡板上的第一压杆；

所述第二压紧组件包括：

连接在所述第二横梁上的第二安装座；

螺纹连接在所述第二安装座上并适于被旋拧至与所述右压装块相抵以将所述右压装块压紧在所述第二定位挡板上的第二压杆。

进一步提供一种所述第三压紧组件的具体结构，所述第三横梁设有至少两个，所述第三横梁上连接有连接板，所述限位条连接在所述连接板上；

所述第三压紧组件包括压条以及与所述第三横梁一一对应的快夹；

所述快夹连接在对应的所述第三横梁上，所述压条连接在所述快夹上以便所述快夹被动作以带动所述压条动作至将所述散热器压紧在所述限位条上。

进一步提供一种所述托架的具体结构，所述托架包括横向托杆和纵向托杆；其中，

所述纵向托杆的下端部连接在对应的第四横梁上；

所述横向托杆连接在所述纵向托杆的上端部并适于托住所述弹簧组件的圆柱侧壁；

所述横向托杆为与所述弹簧组件的圆柱侧壁适配的弧形结构或v型结构。

本发明还提供了一种如上所述的用于晶闸管硅堆的柔性定位装置的定位方法，所述晶闸管硅堆还包括下拉环，所述下拉环的一端部适于连接在所述左压装块的下端部，所述下拉环的另一端部适于连接在所述右压装块的下端部；其中，

方法的步骤包括：

s1：将所述下拉环放置在所述第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁中的至少一个上；

s2：将所述左压装块、右压装块和散热器安装在所述下拉环上，将所述弹簧组件安装在所述托架上，动作所述第一夹紧装置以夹紧所述左压装块并定位所述左压装块的纵向位置，动作所述第二夹紧装置以夹紧所述右压装块并定位所述右压装块的纵向位置，动作所述第三夹紧装置以夹紧所述散热器并定位所述散热器的纵向位置。

进一步，步骤s2的具体步骤为：

将所述左压装块安装在所述下拉环上并抵住所述第一定位挡板，将所述右压装块安装在所述下拉环上并抵住所述第二定位挡板，将所述散热器安装在所述下拉环上并抵住所述限位条，将所述弹簧组件安装在所述托架上，旋拧所述第一压杆以将所述左压装块压紧在所述第一定位挡板上；旋拧所述第二压杆以将所述右压装块压紧在所述第二定位挡板上；动作所述快夹以带动所述压条动作至将所述散热器压紧在所述限位条上。

进一步，所述晶闸管硅堆还包括上拉环，所述上拉环的一端部适于连接在所述左压装块的上端部，所述上拉环的另一端部适于连接在所述右压装块的上端部；其中，方法的步骤中还包括：

s0：分别滑动所述第一横梁、第二横梁、第三横梁和第四横梁至合适位置；

s3：将所述上拉环的一端部安装连接在所述左压装块的上端部，将所述上拉环的另一端部安装连接在所述右压装块的上端部。

进一步，所述左压装块的上端部设有左侧上连接部，所述左压装块的下端部设有左侧下连接部；

所述右压装块的上端部设有右侧上连接部，所述右压装块的上端部设有右侧下连接部；

所述上拉环的左端部适于连接在所述左侧上连接部上，所述上拉环的右端部适于连接在所述右侧上连接部上；

所述下拉环的左端部适于连接在所述左侧下连接部上，所述下拉环的右端部适于连接在所述右侧下连接部上；

其中，在步骤s2中将所述左压装块安装在所述下拉环上的具体步骤为：

将所述左压装块放置在所述下拉环上并使所述左侧下连接部伸入所述下拉环的左端部中；

其中，在步骤s2中将所述右压装块安装在所述下拉环上的具体步骤为：

将所述右压装块放置在所述下拉环上并使所述右侧下连接部伸入所述下拉环的右端部中；

其中，步骤s3的具体步骤为：

将所述上拉环的左端部套接在所述左侧上连接部上，将所述上拉环的右端部套接在所述右侧上连接部上。

采用了上述技术方案后，在晶闸管硅堆的生产过程中，通过高载荷压接力将左压装块、弹簧组件、散热器和右压装块沿横向压紧时，所述弹簧组件受压产生弹性变形，所述左压装块、弹簧组件、散热器和右压装块均会沿横向发生位移，所述左压装块的位移通过第一横梁进行补偿，所述右压装块的位移通过第二横梁进行补偿，所述散热器的位移通过第三横梁进行补偿，所述弹簧组件的位移通过第四横梁进行补偿，进而实现了左压装块、弹簧组件、散热器和右压装块的柔性定位。并且，所述晶闸管硅堆中的上拉环是连接在所述左压装块和右压装块上的，第一夹紧装置精确定位了左压装块的纵向位置，第二夹紧装置精确定位了右压装块的纵向位置，第三夹紧装置精确定位了散热器的纵向位置，进而能够防止散热器上端部的凸起部因纵向上的偏移而与上拉环磕碰，进而避免了上拉环和散热器的凸起部被磕伤，提高了产品的质量、可靠性和合格率，降低了故障风险，减少成本损失，保证电气试验通过。

附图说明

图1为本发明的用于晶闸管硅堆的柔性定位装置的结构示意图；

图2为本发明的用于晶闸管硅堆的柔性定位装置的正面的结构示意图；

图3为本发明的用于晶闸管硅堆的柔性定位装置的背面的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1~3所示，一种用于晶闸管硅堆的柔性定位装置，它包括：

底座5；

多个横梁，所述横梁沿横向滑动连接在所述底座5上；

多个夹紧装置，所述夹紧装置连接在对应的横梁上并适于夹紧晶闸管硅堆中的对应器件并定位被夹紧的器件的纵向位置；

至少一个托架10，所述托架10连接在对应的横梁上并适于托住晶闸管硅堆中的某一器件以及定位被托住的器件的纵向位置；具体的，通过所述夹紧装置和所述托架能够提高晶闸管硅堆中各器件在纵向上的位置精度，进而防止了各器件之间发生磕碰和磕伤，提高了晶闸管硅堆的质量、可靠性和合格率，降低了故障风险，减少成本损失，保证电气试验通过。

如图1~3所示，晶闸管硅堆可以包括左压装块1、右压装块2、弹簧组件3和至少一个散热器4，所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2可以沿横向依次排列；

所述横梁可以包括至少一个第一横梁6、至少一个第二横梁7、至少一个第三横梁8和至少一个第四横梁9；

所述托架10连接在相应的第四横梁9上并适于承载所述弹簧组件3和限定所述弹簧组件3的纵向位置；

所述夹紧装置可以包括第一夹紧装置、第二夹紧装置和第三夹紧装置；其中，

所述第一夹紧装置连接在所述第一横梁6上并适于夹紧所述左压装块1和定位所述左压装块1的纵向位置；

所述第二夹紧装置连接在所述第二横梁7上并适于夹紧所述右压装块2和定位所述右压装块2的纵向位置；

所述第三夹紧装置连接在所述第三横梁8上并适于夹紧所述散热器4和定位所述散热器4的纵向位置；在本实施例中，所述托架10与所述第四横梁9一一对应；所述横向与所述纵向垂直，所述横向和所述纵向均水平设置。具体的，在晶闸管硅堆的生产过程中，通过高载荷压接力将左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2沿横向压紧时，所述弹簧组件3受压产生弹性变形，所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2均会沿横向发生位移，所述左压装块1的位移通过第一横梁6进行补偿，所述右压装块2的位移通过第二横梁7进行补偿，所述散热器4的位移通过第三横梁8进行补偿，所述弹簧组件3的位移通过第四横梁9进行补偿，进而实现了左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2的柔性定位。并且，所述晶闸管硅堆中的上拉环11是连接在所述左压装块1和右压装块2上的，第一夹紧装置精确定位了左压装块1的纵向位置，第二夹紧装置精确定位了右压装块2的纵向位置，第三夹紧装置精确定位了散热器4的纵向位置，进而能够防止散热器4上端部的凸起部12因纵向上的偏移而与上拉环11磕碰，进而避免了上拉环11和散热器4的凸起部12被磕伤，提高了产品的质量、可靠性和合格率，降低了故障风险，减少成本损失，保证电气试验通过。在本实施例中，所述散热器4设有8个。

如图1~3所示，所述晶闸管硅堆还可以包括下拉环13；

所述下拉环13适于承载在所述第一横梁6、第二横梁7、第三横梁8和第四横梁9中的至少一个上；

所述左压装块1、右压装块2和散热器4适于承载在所述下拉环13上；在本实施例中，所述底座5上连接有两个滑轨28，所述滑轨28的长度方向沿横向设置；其中，所述第一横梁6的一端部、第二横梁7的一端部、第三横梁8的一端部和第四横梁9的一端部分别滑动连接在其中一个所述滑轨28上，所述第一横梁6的另一端部、第二横梁7的另一端部、第三横梁8的另一端部和第四横梁9的另一端部分别滑动连接在另一个所述滑轨28上。

如图1~3所示，所述第一夹紧装置例如但不限于以下结构，它包括第一定位挡板14和第一压紧组件；其中，

所述第一定位挡板14连接在所述第一横梁6上并适于与所述左压装块1相抵以定位所述左压装块1的纵向位置；

所述第一压紧组件连接在所述第一横梁6上并适于将所述左压装块1压紧在所述第一定位挡板14上；

所述第二夹紧装置例如但不限于以下结构，它包括第二定位挡板15和第二压紧组件；其中，

所述第二定位挡板15连接在所述第二横梁7上并适于与所述右压装块2相抵以定位所述右压装块2的纵向位置；

所述第二压紧组件连接在所述第二横梁7上并适于将所述右压装块2压紧在所述第二定位挡板15上；

所述第三夹紧装置例如但不限于以下结构，它包括限位条16和第三压紧组件；其中，

所述限位条16连接在所述第三横梁8上并适于与所述散热器4相抵以定位所述散热器4的纵向位置；

所述第三压紧组件连接在所述第三横梁8上并适于将所述散热器4压紧在所述限位条16上。

如图1~3所示，所述第一压紧组件例如但不限于以下结构，它包括：

连接在所述第一横梁6上的第一安装座17；

螺纹连接在所述第一安装座17上并适于被旋拧至与所述左压装块1相抵以将所述左压装块1压紧在所述第一定位挡板14上的第一压杆18；

所述第二压紧组件例如但不限于以下结构，它包括：

连接在所述第二横梁7上的第二安装座19；

螺纹连接在所述第二安装座19上并适于被旋拧至与所述右压装块2相抵以将所述右压装块2压紧在所述第二定位挡板15上的第二压杆20。

如图1~3所示，所述第三横梁8可以设有至少两个，所述第三横梁8上连接有连接板21，所述限位条16连接在所述连接板21上；

所述第三压紧组件例如但不限于以下结构，它包括压条22以及与所述第三横梁8一一对应的快夹23；

所述快夹23连接在对应的所述第三横梁8上，所述压条22连接在所述快夹23上以便所述快夹23被动作以带动所述压条22动作至将所述散热器4压紧在所述限位条16上；具体的，所述快夹23可以但不限于是垂直式夹钳或推拉式夹钳，所述垂直式夹钳和所述推拉式夹钳的具体结构均为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

如图1~3所示，所述托架10例如但不限于以下结构，它包括横向托杆24和纵向托杆25；其中，

所述纵向托杆25的下端部连接在对应的第四横梁9上；

所述横向托杆24连接在所述纵向托杆25的上端部并适于托住所述弹簧组件3的圆柱侧壁；

所述横向托杆24为与所述弹簧组件3的圆柱侧壁适配的弧形结构或v型结构；在本实施例中，所述横向托杆24可以为弧形结构，通过弧形结构能够定位所述弹簧组件3的纵向位置；在本实施例中，所述第一横梁6和所述第二横梁7分别设有一个；所述第三横梁8设有3个，所述快夹23对应的设有3个；所述第四横梁9设有两个，所述托架10也对应的设有2个。

实施例二

如图1~3所示，一种如实施例一所述的用于晶闸管硅堆的柔性定位装置的定位方法，所述晶闸管硅堆还包括下拉环13，所述下拉环13的一端部适于连接在所述左压装块1的下端部，所述下拉环13的另一端部适于连接在所述右压装块2的下端部；其中，

方法的步骤包括：

s1：将所述下拉环13放置在所述第一横梁6、第二横梁7、第三横梁8和第四横梁9中的至少一个上；

s2：将所述左压装块1、右压装块2和散热器4安装在所述下拉环13上，将所述弹簧组件3安装在所述托架10上，动作所述第一夹紧装置以夹紧所述左压装块1并定位所述左压装块1的纵向位置，动作所述第二夹紧装置以夹紧所述右压装块2并定位所述右压装块2的纵向位置，动作所述第三夹紧装置以夹紧所述散热器4并定位所述散热器4的纵向位置，进而保证了所述左压装块1、右压装块2和散热器4的纵向位置精度。在本实施例中，所述第一横梁6、第二横梁7、第三横梁8和第四横梁9均位于同一高度，所述下拉环13同时承载于所述第一横梁6、第二横梁7、第三横梁8和第四横梁9上。

具体的，步骤s2的具体步骤为：

将所述左压装块1安装在所述下拉环13上并抵住所述第一定位挡板14，将所述右压装块2安装在所述下拉环13上并抵住所述第二定位挡板15，将所述散热器4安装在所述下拉环13上并抵住所述限位条16，将所述弹簧组件3安装在所述托架10上，旋拧所述第一压杆18以将所述左压装块1压紧在所述第一定位挡板14上；旋拧所述第二压杆20以将所述右压装块2压紧在所述第二定位挡板15上；动作所述快夹23以带动所述压条22动作至将所述散热器4压紧在所述限位条16上。

在本实施例中，所述晶闸管硅堆还包括上拉环11，所述上拉环11的一端部适于连接在所述左压装块1的上端部，所述上拉环11的另一端部适于连接在所述右压装块2的上端部；其中，方法的步骤中还包括：

s0：分别滑动所述第一横梁6、第二横梁7、第三横梁8和第四横梁9至合适位置；

s3：将所述上拉环11的一端部安装连接在所述左压装块1的上端部，将所述上拉环11的另一端部安装连接在所述右压装块2的上端部。

进一步具体的，所述左压装块1的上端部设有左侧上连接部26，所述左压装块1的下端部设有左侧下连接部；

所述右压装块2的上端部设有右侧上连接部27，所述右压装块2的上端部设有右侧下连接部；

所述上拉环11的左端部适于连接在所述左侧上连接部26上，所述上拉环11的右端部适于连接在所述右侧上连接部27上；

所述下拉环13的左端部适于连接在所述左侧下连接部上，所述下拉环13的右端部适于连接在所述右侧下连接部上；

其中，在步骤s2中将所述左压装块1安装在所述下拉环13上的具体步骤为：

将所述左压装块1放置在所述下拉环13上并使所述左侧下连接部伸入所述下拉环13的左端部中；

其中，在步骤s2中将所述右压装块2安装在所述下拉环13上的具体步骤为：

将所述右压装块2放置在所述下拉环13上并使所述右侧下连接部伸入所述下拉环13的右端部中；

其中，步骤s3的具体步骤为：

将所述上拉环11的左端部套接在所述左侧上连接部26上，将所述上拉环11的右端部套接在所述右侧上连接部27上。在本实施例中，当所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2定位完成后需要对左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2进行压装，在压装过程中需要在所述左压装块1上施加向右的压力，在所述右压装块2上施加向左的压力，进而沿横向压紧所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2；在此过程中，弹簧组件3受压产生弹性变形，所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2均会沿横向发生位移，所述左压装块1的位移通过第一横梁6进行补偿，所述右压装块2的位移通过第二横梁7进行补偿，所述散热器4的位移通过第三横梁8进行补偿，所述弹簧组件3的位移通过第四横梁9进行补偿，进而实现了左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2的柔性定位。并且，所述晶闸管硅堆中的上拉环11是连接在所述左压装块1和右压装块2上的，第一夹紧装置精确定位了左压装块1的纵向位置，第二夹紧装置精确定位了右压装块2的纵向位置，第三夹紧装置精确定位了散热器4的纵向位置，进而能够防止散热器4上端部的凸起部12因纵向上的偏移而与上拉环11磕碰，进而避免了上拉环11和散热器4的凸起部12被磕伤，提高了产品的质量、可靠性和合格率，降低了故障风险。进一步具体的，对所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2进行压装的步骤为本领域技术人员熟知的现有技术，本实施例中不作具体赘述。

本发明的工作原理如下：

在晶闸管硅堆的生产过程中，通过高载荷压接力将左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2沿横向压紧时，所述弹簧组件3受压产生弹性变形，所述左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2均会沿横向发生位移，所述左压装块1的位移通过第一横梁6进行补偿，所述右压装块2的位移通过第二横梁7进行补偿，所述散热器4的位移通过第三横梁8进行补偿，所述弹簧组件3的位移通过第四横梁9进行补偿，进而实现了左压装块1、弹簧组件3、散热器4和右压装块2的柔性定位。并且，所述晶闸管硅堆中的上拉环11是连接在所述左压装块1和右压装块2上的，第一夹紧装置精确定位了左压装块1的纵向位置，第二夹紧装置精确定位了右压装块2的纵向位置，第三夹紧装置精确定位了散热器4的纵向位置，进而能够防止散热器4上端部的凸起部12因纵向上的偏移而与上拉环11磕碰，进而避免了上拉环11和散热器4的凸起部12被磕伤，提高了产品的质量、可靠性和合格率，降低了故障风险，减少成本损失，保证电气试验通过。

以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。